41) Теоретические основы процессов дистилляции, сублимации, ректификации металлов и их соединений.
Все эти методы очистки подчиняются правилу Кновалова: пар нах-ся в равновесии с рас-ром всегда обогащен более летучим компонентом, т.е. с компонентом большей упругостью пар.
Дистилляция — метод разделения жидких смесей, основанный на различии температур кипения компонентов смеси.
Разделение сублимацией состоит из перевода твердого вещества в газообразное, минуя жидкую фазу, с последующим его осаждением в твердом виде при охлаждении. Этот метод обычно применяют, если разделяемые компоненты трудно плавятся или трудно растворяются и не могут быть разделены дистилляцией.
Ректификация — это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию проводят в ректификационных колоннах.
42) Физико-химич. Основы зонной плавки.
В основе зонной плавки лежит закон распределения.
Зонная плавка – один из методов получения твердых вещ-в. Основан на различии растворимости примеси в твердом веществе и в расплаве.
рис
Примеси скапливаются в зоне расплава, расплавленная зона перемещается в конец, конец отрубается.
43) Км. Общее понятие и классификация.
КМ – гетерог. материалы, состящие из 2-х или более различных не взаимод-щих или слабо взаимод-их м/у собой компонентов, разделенных ярко выраженной межфазной границей.
Матрица – непрер. в объеме мат-ла компонент, кот-й связывает композицию воедино, перераспределяющий нагрузку м/у компонентами композиции
Наполнитель – дискретный компонент
Классификация:
ПО ПРИРОДЕ МАТРИЦЫ
на основе металла
на основе неМЕ
а) полимерные б) керамические
в) углеродные
ПО ХАР-РУ НАПОЛНИТЕЛЯ
мат-лы с нульмерными (порошковыми) наполнителями – размеры малы во всех направлениях
одномерные (волокна) – непрер-е, короткие (штапельные, обрубленные)
двухмерные (слоистые)
КМ
дисперсно-упрочненные КМ (ДУКМ)
волокниты
ПО ХАР-РУ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ
с одноосным армированием (для КМ с 0 и 1-мерным наполнителем
с 2-осным армированием (для всех 3 типов
трехосное армирование
с хаотично расположенным наполнителем (изотропны)
45) Межфазное взаимодействие в композиционных материалах. Выбор материала матриц и волокон.
КМ хар-ся большой S межфазн. границ и поэтому с точки зрения ТД такие системы неустойчивы. Основным требованием при создании композита яв-ся его хим-я устойчивость. Хим. уст-ть включает в себя: 1) ТД устойчивость (очень редко) 2) кинет. устойчивость. – системы неустойчивые с точки зрения ТД могут сущ-вать в рез-те низких скоростей хим. реакций, высокой энергии активации 3) механ. уст-сть (устойч-сть к упругости, пластичности.)
В зависимости от хар-ра межфазового взаимодействия различают 3 типа КМ: 1) композиты практически не взаимод. 2) обр-щие тв. растворы 3) обр-щие хим. содинения
Возможные взаимодействия на межфазной границе: 1) механ-е (для композитов не взаим. м/у собой химически, ЗА СЧЕТ СИЛЫ ТРЕНИЯ) 2) смачивание и частичное растворение 3) р-я взаимодействия 4) оксидное взаим-е 5) смешанное взаим-е.
Первые 2 типа наиболее устойчивые
Пути обеспечения устойчив-ти: 1) правильный выбор «матрица – наполнитель» 2) легирование 3) нанесение покрытий 4) правиль. выбор технол-й
ВЫБОР МАТРИЦЫ И ВОЛОКОН.
Матрицу выбирают исходя из диапазона раб. т-ры. При низких тем-рах (до 200° С) – полимерные матрицы. При более высоких тем-рах – металлические матрицы. До 1700° С – керамику. Углеродные матрицы работают до 1450° С.
Главная проблема - склонность к окислению и облемация (уменьшение массы)
С + SiC (работает до 2500° С)
ВЫБОР ВОЛОКОН
Чем длинне волокно и тоньше, тем прочнее мат-л. Нужно учитывать жесткость, раб. тем-ру, электр. св-ва.